Подцарство вищі рослини

Подцарство Вищі рослини.

Вищі рослини з'явилися на суші в кінці силурійського періоду-близько 415-430 млн. Років тому у вигляді невеликих за розмірами і примітивних за будовою риниофитов (раніше званих псилофітами). Цей тип спорових рослин представлений самими примітивними судинними формами. Вони мали ребристий стебло. покритий лусковидними придатками. Корній у цих рослин не було, замість них - корневіщеподобниє освіти, вкриті ризоидами. Гаметофіт вів підземний спосіб життя. Ці рослини мали многожгутікових сперматозоїдами. В даний час це вимерлі вищі найдавніші рослини.

Передбачається, що предками всіх існуючих наземних рослин були зелені водорості, а саме ті з них, у яких диплоидная фаза життєвого циклу переважала над гаплоидной. Основний напрямок еволюції наземних рослин полягала у вдосконаленні спорофіта, в наземних умовах значно більш життєздатного, ніж гаметофит.

Моховидні, або мохи - відособлена група вищих рослин, розвиток якої призвело до еволюційного глухого кута. В життєвому циклі мохів гаплоїдний гаметофіт переважає над спорофіта і здійснює функції фотосинтезу, забезпечення водою та мінеральним харчуванням. За своєю будовою і способу життя мохи є хіба що ланцюгом між нижчими і вищими рослинами. Моховидні існували вже в кам'яновугільному періоді і в даний час їх налічується близько 25 тис. Видів. Мохи мають деякі пристосування до наземного способу життя, і в той же час у них збереглися риси водних рослин. Це в основному багаторічні рослини, широко поширені у вологих місцях проживання, - на болотах, в лісах, на сирих луках, у воді. Зазвичай розміри мохів становлять від 1 мм до 20-40 см. Водні і епіфітні мохи є слань або ж мають стебло і листя. Характерна ознака мохів - відсутність коренів і сосудістопроводящіх пучків. Всмоктування води і прикріплення до субстрату здійснюється ризоидами - виростами епідермісу.


Розмножуються мохи бсполим, статевим і вегетативним способами. Суперечки, проростаючи, утворює протонему у вигляді зеленої нитки. Часто ця нитка розгалужується, нагадуючи зелені нитчасті водорості. Протонема є початкову стадію розвитку, з неї розвивається доросла рослина.

Статеве розмноження у Моховидних пов'язано з утворенням архегониев і антеридиев і здійснюється тільки у водному середовищі. Характерною особливістю в циклі розвитку всіх представників цього відділу є переважання статевого покоління (гаметофіту) над безстатевим

(Спорофіта). Статеве і безстатеве покоління не розділені і представляють одну рослину. Гаметофіт у мохів більш розвинений і несе на собі спорофіт, який веде напівпаразитичний спосіб життя за рахунок гаметофіту. Спорофит через спеціальну присоску отримує від гаметофіту воду і частково поживні речовини, але одночасно порофіт здатний фотосинтезировать, так як содеожіт хлорофіл. Гаметофіт розвивається з гаплоидной суперечки і може бути одностатевим або двостатеві. Органи статевого розмноження (гаметангии) утворюють гамети. Запліднення яйцеклітини відбувається в крапельно-рідкому середовищі всередині жіночого статевого органу. З зиготи повільно розвивається диплоїдний спорофіт - коробочка (спорангій), що знаходиться на гаметофите. У коробочці шляхом мейозу утворюються гаплоїдні спори. Потрапляючи в грунт, спора проростає в зелену ветвящуюся нитка - протонему. Частина протонеми заглиблюється в грунт, втрачає хлорофіл і перетворюється в Ризоїди; з надземної частини протонеми утворюються стебло моху з листям.

Вегетативне розмноження мохів здійснюється спеціальними виводковими нирками, підземними пагонами, ділянками вегетативного тіла.

Сфагнові мохи ростуть переважно на болотах. Сфагнум білувато-зеленого кольору, має гіллясті стебла, саджені дрібними листям. Ризоїди відсутні, поглинання води здійснюється всією поверхнею. Цьому сприяє те, що між дрібними хлорофіллоноснимі клітинами листа розташовуються великі мертві клітини з порами, по яких надходить вода. Нижні частини пагонів поступово відмирають і повільно розкладаються при малому доступі кисню. В результаті утворюється торф. Його використовують в хімічній промисловості для отримання воску, парафіну, фенолу, карболової кислоти, аміаку, оцтової кислоти, метанолу, барвників та інших продуктів.

Одна з найбільш древніх груп серед вищих рослин. В даний час їх збереглося близько 1 тис. Видів. Це багаторічні трави, найчастіше зустрічаються в вогкуватих хвойних і змішаних лісах. Вони мають прямостоячі, повзучі, вилягаючі, що звисають і сланкі стебла, вкриті темно-зеленим листям і укріплені в грунті за допомогою додаткових і бічних коренів. Листя дрібне, різної форми (шиповидного, овальної, шіловідной і ін.), Розташовуються на пагонах по черзі, супротивно або мутовчато. Верхівкові пагони закінчуються спороносні колосками.

Безстатеве розмноження здійснюється спорами, що утворюються в спорангіях, зібраних на прямостоячим втечу у вигляді колоска. У підстави листочків розвиваються спорангії, в яких спори дозрівають в залежності від виду протягом декількох місяців або навіть років. Зрілі спори, проростаючи, утворюють дрібні (от1 до 5 мм) двостатеві або одностатеві гаметофити (заростки). Вони несуть чоловічі і жіночі статеві клітини, які дозрівають неодночасно (спермії дозрівають раніше, ніж яйцеклітини). Це підвищує ймовірність перехресного запліднення. З утворюється в результаті запліднення диплоидной зиготи розвивається нова рослина. Відмінною особливістю розмноження плаунов є те, що гаметофит проростає під землею. Він обов'язково повинен зустрітися з грибом, який проникне в тіло гаметофіту і буде його годувати.

Плавун властиво також вегетативне розмноження - нирками, втечами - за рахунок відмирання ділянок старих пагонів і вкорінення життєздатних фрагментів, які дають початок новим рослинам.

Травоїдні хребетні тварини в їжу плавуни не вживають, деякі види містять отруту, схожий по дії з кураре. Спори плаунів використовують в медицині в каечстве дитячої присипки (натуральний тальк) ветеринарії, а також в промисловості для отримання жовтої і зеленої фарб.

Хвощевідниє також походять від риниофитов. В даний час збереглося близько 30 видів, поширених переважно на вологому кислому грунті в сирих лісах, на болотах, вологих полях і луках. Сучасні хвощі - багаторічні трав'янисті рослини з жорстким стеблом і добре розвиненим підземним стеблом - кореневищем. Про кореневища відходять додаткові корені. На відміну від інших спорових рослин хвощевідниє характеризуються членистими пагонів. тобто їх стебла розчленовані на вузли і міжвузля. На стеблі в вузлах розташовані мутовки гілок і дрібних лускоподібний листя. Листя - сильно змінені бічні гілочки. Фотосинтез відбувається в зелених стеблах і гілках. Надземна частина стебла достігает0,5-1м і більш. Інша особливість хвощів - накопичення кремнезему в стеблах ВЕГО рослини, що грає механічну і захисну роль. Підземний стебло - кореневище розташовується на різній глибині. Бувають два типи кореневищ - горизонтальні і вертикальні. Горизонтальні кореневища більш товсті, з довшими междоузлиями, ніж у вертикальних. На кореневищах утворюються бульби - утолщенное і видозмінене междоузлие гілки. Клітини бульб дуже великі і заповнені крохмальними зернами. Навесні на кореневищах відростають рожеві спороносні пагони. Вони закінчуються спороносні колосками, де утворюються гаплоїдні спори. З суперечка розвиваються гаметофити (заростки) у вигляді пластинок діаметром від декількох міліметрів до 3 см. На нижньому боці гаметофіта виникають безбарвні Ризоїди довжиною 1 см, за допомогою яких він прикріплюється до грунту і всмоктує воду з розчиненими в ній мінеральними солями. У хвощів є три типи гаметофитов: чоловічі, жіночі (більші) і двостатеві. Запліднення здійснюється в рідкому середовищі на поверхні гаметофіту. Зигота проростає в спорофіт. Після дозрівання і осипання суперечка весняні спороносні пагони хвоща відмирають, а замість них утворюються влітку з цього ж кореневища інші світло-зелені пагони спорофіта, звані вегетативними. Вони сильно розгалужуються, гілки розташовані на стеблі мутовчато і покриті скороченими лускатим листям. На вегетативних пагонах суперечки не утворюються, їх функція - фотосинтез.


Великого практичного значення хвощі не мають, хоча деякі види (хвощ строкатий, хвощ камишковий) є досить цінними кормовими рослинами для північних оленів. Хвощ польовий застосовують в медицині як сечогінний засіб. Хвощі не їстівні і навіть отруйні для тварин, є бур'янами пасовищ і полів.

Тіло папоротей розчленоване на корінь, стебло і лист. Коріння придаткові, тобто первинний корінь відмирає і замість нього розвиваються коріння з стебла. Стебла слабо розвинені (листя переважає над стеблом) і містить добре розвинену провідну тканину, між пучками якої розташовані клітини паренхіми. Листя утворюються на верхівці кореневища; уплощени і диференційовані на черешок і пластинку, яка поєднувала функції фотосинтезу і спороношення. У молодому віці листки закручені улиткообразно і в міру зростання розгортаються. Листя великі, двоякоперісторассеченние, з досить довгим черешком. Черешок переходить в яскраво виражену жилку листа. Листя папороті мають стеблове походження. Вони утворилися в результаті зрощення верхніх гілок в одній площині. Таке явище носить назву фасціації. Ростуть вони не підставою, як у квіткових рослин, а верхівкою, як стебло, і мають спеціальну назву вайи. На нижньому боці аркуша (вайи) розвиваються спорангії, в яких утворюються гаплоїдні спори. З суперечка виростають двостатеві заростки. Це серцеподібні пластинки з ризоидами. Під час дощу або роси сперматозоїди зі джгутиками (розвиваються в антеридиях) проникають в антеридии і один з них запліднює яйцеклітину. З зиготи спочатку розвивається диплоїдний зародок, а потім доросла рослина - спорофіт.

Папороті мають деяке практичне значення, їх використовують у фармакології для отримання лікарських речовин. Молоде листя папороті вживають в їжу. На рисових полях культивують плаваючий папороть азоллу, що живе в симбіозі з азотфиксирующей ціанея як джерело сполуки азоту.


Подцарство вищі рослини


Подцарство вищі рослини

Схожі статті